Экспериментальное исследование расходных характеристик ячеисто-лункового уплотнения для паровых турбин
Ключевые слова:
уплотнение, нежелательные потери, расходная характеристика, зазор, статор, роторАннотация
В данной работе проведено исследование расходных характеристик уплотнения с ячеистым статором. Ротор имел лунковую поверхность с диаметром d=10 мм и глубиной h=1 мм. Статорная часть изготовлена из штампованных колец и радиальных пластин, образуя ячеистую структуру с прямоугольным сечением. На внешней пластине были выполнены отверстия для сепарации влаги в камеру уплотнения за статором. Серии экспериментов проводились с неподвижным диском и вращающимся при различных оборотах (1000; 2000; 3000 об/мин). Результаты построения расходных характеристик показали, что влияние вращения пренебрежимо мало. Численное исследование в Ansys выявило сложный пространственный характер течения газа в проточной части уплотнения с образованием обратных вихревых течений. В уплотнении с лунками вихри в ячейках напротив имеют более пологую структуру. Усиление вихревых структур связано с изменяющимся градиентом площади лунок, где происходит локальное ускорение основного потока, который, в свою очередь, нагнетает возмущенный поток в ячейки. Выполненные численный расчет и натурный эксперимент показали эффективность применения данной конструкции уплотнения для паровых турбин, особенно в узлах больших осевых перемещений валопровода относительно корпуса.
Метрики
Библиографические ссылки
ГОСТ
1. Дмитриев С.С., Петрунин Б.Н., Ахмед М.Э.А.Э. Экспериментальные исследо-вания расходных характеристик разношаговых многогребенчатых уплотнений // Теп-лоэнергетика. – 2021. – № 4. – С. 47-54. EDN: BHZYDQ. DOI: 10.1134/S0040363621030024
2. Зарянкин А.Е. Механика несжимаемых и сжимаемых жидкостей. – М.: Изд. дом МЭИ, 2022. – 590 с.
3. Паровые и газовые турбины для электростанций / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А.Д.Трухний; под ред. А.Г. Костюка. – М.: Изд. дом МЭИ, 2016. – 557 с.
4. Дмитриев С.С., Петрунин Б.Н., Ахмед М.Э.А.Э. Экспериментальные исследо-вания влияния вращения ротора и закрутки потока перед уплотнениями на расход утечки // Теплоэнергетика. – 2021. – № 2. – С. 16-27. EDN: ZTLRIO. DOI: 10.1134/S0040363621010124.
5. Исследование сепарационной способности нового периферийного уплотнения НИУ МЭИ / В.Г. Грибин, С.С. Дмитриев, Б.Н. Петрунин, М.Э.А.Э. Ахмед // Тепло-энергетика. – 2020. - №6. – С. 21-27. EDN: EYSVEW. DOI: 10.1134/S004036362006003X
6. Афанасьев И.В., Грановский А.В., Манаев И.А. Исследование влияния кон-струкции корпуса на потери в безбандажных турбинных лопатках // Теплоэнергетика. – 2022. – № 8. – С. 21-30. EDN: MXDABS. DOI: 10.56304/S0040363622070013
7.Результаты исследования регулирующего клапана с обратным подводом пара / В.Г. Грибин, О.М. Митрохова, А.В. Шерстнева, П.М. Нестеров // Теплоэнергетика. – 2023. – № 6. – С. 56-66. EDN HADTIN. DOI: 10.56304/S004036362306005X
APA
1. Dmitriev, S. S., Petrunin, B. N., & Mohamed, E. A. E. A. (2021). Experimental studies of the discharge characteristics of variable-pitch multifinned seals. Thermal Engineering, 68(4) , 295-301. https://doi.org/10.1134/S0040601521030022
2. Zaryankin, A. E. (2022). Mexanika neszhimaemy`x i szhimaemy`x zhidkostej [Mechanics of incompressible and compressible fluids] . Izd. dom MEI. [In Russian]
3. Kostyuk, A. G., Frolov, V. V., Bulkin, A. E., & Truxnij, A.D. (2016) Parovy`e i gazovy`e tur-biny` dlya e`lektrostancij [Steam and gas turbines for power plants] (Ed. A.G. Kostyuk). Izd. dom MEI. [In Russian]
4. Dmitriev, S. S., Petrunin, B. N., & Mohamed, E. A. E. A. (2021). Experimental studies into the effect that the rotor rotation and flow swirling upstream of seals have on the leakage flowrate. Thermal Engineering, 68(2) , 94-104. https://doi.org/10.1134/S0040601521010122
5. Gribin, V. G., Dmitriev, S. S., Petrunin, B. N., & Ahmed Mohamed, E.A.E. Study into the separa-tion ability of the new nru mpei peripheral sealing. Thermal Engineering, 67(6) , 343-348. https://doi.org/10.1134/S0040601520060038
6. Afanasyev, I. V., Granovsky, A. V., & Manaev I. A. (2022). Studying the casing design influ-ence on the losses in unshrouded turbine blades. Thermal Engineering, 69, 569-577. https://doi.org/10.1134/S0040601522070011
7. Gribin, V. G., Mitrokhova, O. M., Sherstneva, A. V., & Nesterov, P. M. (2023). Results from the study of a control valve with reverse steam supply. Thermal Engineering, 70, 443-452. https://doi.org/10.1134/S0040601523060058
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2023 Никитин И.А., Петрунин Б.Н., Дмитриев С.С.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
